Có một dạng năng lượng mà nó đã làm thay đổi cả thế giới. nó dẫn dắt con người qua thời kỳ cổ điển lạc hậu để bước vào một thời kỳ mới. Thời kỳ của khoa học công nghệ hiện đại,hoàn mỹ hơn tốt đẹp hơn. Diện năng là một dạng năng lượng phổ biến và vô cùng quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân của mỗi nước. Khi nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngành sử dụng nhiều nhất. Vì vậy sử dụng điện năng một cách hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác động trực tiếp đến việc khai thác một cách có hiệu quả công suất của các nhà máy điện và sử dụng hiệu quả năng lượng điện được sản suất ra. Chính vì vậy một phương án cung cấp điện hiệu quả là phải đảm bảo hài hòa về mặt kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn về mặt kỹ thuật đồng thời phải đảm bảo tính liên tục trong cung cấp điện,tiện lợi cho vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và mở rộng trong tương lai. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó và những kiến thức được học từ môn thiết kế cung cấp điện. Chúng em đã được nhận đề tài : thiết kế cấp điện cho một trường học.
Lời nói đầu Có dạng lượng mà làm thay đổi giới dẫn dắt người qua thời kỳ cổ điển lạc hậu để bước vào thời kỳ Thời kỳ khoa học công nghệ đại,hoàn mỹ tốt đẹp Diện dạng lượng phổ biến vô quan trọng kinh tế quốc dân nước Khi nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện công nghiệp ngành sử dụng nhiều Vì sử dụng điện cách hợp lý lĩnh vực có tác động trực tiếp đến việc khai thác cách có hiệu công suất nhà máy điện sử dụng hiệu lượng điện sản suất Chính phương án cung cấp điện hiệu phải đảm bảo hài hòa mặt kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn mặt kỹ thuật đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện,tiện lợi cho vận hành, sửa chữa hỏng hóc mở rộng tương lai Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn kiến thức học từ môn thiết kế cung cấp điện Chúng em nhận đề tài : thiết kế cấp điện cho trường học Trong thời gian làm tập với cố gắng nỗ lực thành viên nhóm Dặc biệt hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn : Nguyễn Quang Thuấn.đến chúng em hoàn thành song đề tài song kiến thức hạn chế nên không chánh khỏi sai sót Nên chúng em mong nhận đóng góp thầy giáo để chúng em làm tố lần sau Giới thiệu chung đề tài Trường học tòa nhà bao gồm phòng học, văn phòng nhà thi đấu, nhà để xe, trạm bơm,hội trường phụ tải trường học chiếu sáng , điều hòa quạt Sau diện tích khu vực : Nhà xe : tầng với diện tích :800m2 Nhà xe : tầng với diện tích :600m2 Nhà A1 : gồm tầng, tầng hội trường tầng thư viên lại văn phòng với diện tích tầng :1650m2 Nhà A2 : gồm tầng gồm phòng học với diện tích tàng :1050m2 Nhà A3 : gồm tầng, tầng nhà thể chất lại phòng học với diện tích tầng : 1000m2 Nhà A4 : gồm tầng gồm phòng học với diện tích tầng :1050m2 Nhà A5 : gồm tầng, tầng nhà ăn lại phòng học với diện tích tầng : 1000 m2 Thường trực : 45m2 Trạm bơm : 60m2 - Mặt trườnghọc Nhà xe A3 A2 A1 ĐD 22kV Thường trực Nhà xe A4 Trạm bơm A5 - Mô tả công dụng nhà - Nguồn điện lấy từ đường dây 22kV Nhà Xe Xe A1 A2 A3 A4 Số tầng công Ghi tầng tầng tầng, tầng Hội trường, tầng thư viện, Các phòng lại văn phòng hòa tầng gồm phòng học Các phòng hòa tầng, tầng nhà thể chất, lại Các phòng phòng học hòa tầng gồm phòng học Các phòng có điều có điều có điều có điều A5 Thường trực Trạm bơm hòa tầng, tầng nhà ăn, lại phòng Các phòng có điều học hòa Phòng trực tầng Có điều hòa Hai máy bơm, công suất máy 15kW CHƯƠNG : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN +) Công suất nhà A1 : Nhà A1 có diện tích 1650m2 gồm tầng , tầng hội trường, tầng thư viện lại văn phòng Tầng gồm hội trường hội trường 400m2 Công suất hội trường : Công suất chiếu sáng Pcs =P0 × S =15× 400 =6000 W Công suất làm mát Ta sử dụng điều hòa có công suất điều hòa : 24000BTU/h=1800W Pđh = 1800 × =14400W Ta sử dụng quạt /10m2 ta có 40 quạt công suất 75w cho hội trường Pquạt =40×75=3000W Sử dụng ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp =500×2=1000W Tổng cổng suất tầng : ∑P1=kđt ×(6000+14400+3000+1000)×3=58560W (kđt=0.8 theo tiêu chuẩn IEC ) Tầng gồm thư viện thư viện 400m2 Công suất chiếu sáng Pcs =P0 × S =15× 400 =6000 W Công suất làm mát Ta sử dụng điều hòa có công suất điều hòa : 24000BTU/h=1800W Pdh = 1800 × =14400W Ta sử dụng quạt /10m2 ta có 40 quạt công suất 75w cho hội trường Pquạt =40×75=3000W Sử dụng ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp =500×2=1000W Tổng công suất tầng : ∑P2=kđt ×(6000+14400+3000+1000)×3=58560W (kdt = 0,8 theo tiêu chuẩn IEC) Tầng gồm 24 văn phòng với diện tích 50m2/phòng Pcs =P0×S=13×50=650W Công suất làm mát Ta sử dụng điều hòa có công suất điều hòa 1200BTU/h =1000W Pđh =1000×2 =2000W Ta sử dụng quạt quạt có công suất 75W Pquạt =75×4=300W Sử dụng ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp=500W Tổng công suất tầng tầng : ∑P3,4 =kđt ×24×(650+2000+300+500)=49680W (kdt = 0,6) Tầng gồm 24 văn phòng với diện tích 50m2/phòng Pcs =P0×S=13×50=650W Công suất làm mát Ta sử dụng điều hòa có công suất điều hòa 1200BTU/h =1000W Pđh =1000×2 =2000W Ta sử dụng quạt quạt có công suất 75W Pquạt =75×4=300W Sử dụng ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp=500W Tổng công suất tầng tầng : ∑P3,4 =kđt ×24×(650+2000+300+500)=49680W (kdt = 0,6) Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl=P0×S=11×330=3630W (P0=11W/m2) Vậy tổng công suất nhà A1 : ∑PA1=(58560+58560+49680+49680+3630) ×kđt=176088W=176,088kW (kdt =0,8 theo tiêu chuẩn IEC) +) Công suất tính toán nhà A2 : Nhà A2 có diện tích 1050m2 với tầng phòng học tầng 10 phòng với diện tích 80m2/phòng 200m2 hành lang +) Công suất phòng : Công suất chiếu sáng Pcs=P0×S =13×80 =1040W (P0 =13W/m2 ) (1) Công suất làm mát Bố trí điều hòa, điều hòa có công suất 24000BTU Vậy tổng cổng suất điều hòa phòng : Pđh =2 × 1800 =3600W Ta bố trí quạt quạt có công suất 75W Pquạt =8×75=600W Ngoài có ổ cắm dự phóng có công suất : Pdp =500W Vậy tổng công suất phòng : P =( Pcs + Pdh + Pdp + Pquạt)×kđt=(1040+3600+600+500)×0.8=4592 W +) Công suất tầng : P1tầng =kđt×10×P = 0.6×10×4592= 27552W=27,552kW Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl =P0×S=11×200=2200W Tổng công suất nhà A2 : ∑PA12=kđt×(27,552×4+2200×4) = 95206,4W=95,2064kW (kđt =0,8) +) Công suất tính toán nhà A3 : Nhà A3 có diện tích 1000m với tầng, tầng nhà thể chất có diện tích 800m 2, lại tầng phòng học, tầng có 200m2 hành lang Tầng nhà thể chất Có công suất chiếu sáng : Pcs=P0×S=15×800=12000W Công suất làm mát Ta sử dụng 80 quạt trần quạt có công suất 75W Pquạt =80×75=6000W Ngoài có ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp =2×500=1000W Tổng cổng suất tầng : P1=kđt×(12000 + 6000 + 1000)=0.9×(12000 + 6000 + 1000)=17100W tầng phòng học tầng phòng với diện tích 80m 2/phòng và200m2 hành lang Công suất phòng : Công suất chiếu sáng Pcs=P0×S =13×80 =1040W (P0 =13W/m2 ) (1) Công suất làm mát Bố trí 2điều hòa điều hòa có công suất 24000BTU Vây tổng công suất điều hòa phòng : Pđh =2 × 1800 =3600W Ta bố trí quạt quạt có công suất 75W Pquạt=8×75=600W Ngoài có ổ cắm dự phóng có công suất : Pdp=500W Vậy tổng công suất phòng : P = kđt×(Pcs + Pđh +Pquạt+ Pdp)=0.8×(1040+3600+600+500)=4592W Công suất tầng : Ptầng =kđt ×8×4592=0.7×8×5040=25715W Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl =P0×S=11×200=2200W Tổng công suất nhà A3 : ∑PA12=kđt×(25715×3 + 2200×4 + 17100) = 82436W=82,436kW +) Công suất tính toán nhà A4 : Nhà A4 có diện tích 1050m2 với tầng phòng học tầng 10 phòng với diện tích 80m2/phòng 200m2 hành lang +) Công suất phòng : Công suất chiếu sáng Pcs=P0×S =13×80 =1040W (P0 =13W/m2 ) (1) Công suất làm mát Bố trí điều hòa, điều hòa có công suất 24000BTU Vây tổng cổng suất điều hòa phòng : Pđh =2 × 1800 =3600W Ta bố trí quạt quạt có công suất 75W Pquạt =8×75=600W Ngoài có ổ cắm dự phóng có công suất : Pdp =500W Vậy tổng công suất phòng : P =( Pcs + Pdh + Pdp + Pquạt)×kđt=(1040+3600+600+500)×0.8=4592 W +) Công suất tầng : P1tầng =kđt×10×P = 0.6×10×4592= 27552W=27,552kW Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl =P0×S=11×200=2200W Tổng công suất nhà A4 : ∑PA12=kđt×(27,552×4+2200×4) = 95206,4W=95,2064kW (kđt =0,8) +) Công suất tính toán nhà A5 : Nhà A5 có diện tích 1000m2, tầng nhà ăn có diện tích 800m2, tầng lại phòng học 200m2 hành lang, phòng học có diện tích 80m2 Tầng nhà ăn : Có công suất chiếu sáng : Pcs=P0×S=15×800=12000W Công suất làm mát Ta sử dụng 80 quạt trần quạt có công suất 75W Pquạt =80×75=6000W Ngoài có ổ cắm dự phòng ổ 500W Pdp =2×500=1000W Tổng cổng suất tầng : P1=kđt×(12000 + 6000 + 1000)=0.9×(12000 + 6000 + 1000)=17100W tầng phòng học tầng phòng với diện tích 80m 2/phòng và200m2 hành lang Công suất phòng : Công suất chiếu sáng Pcs=P0×S =13×80 =1040W (P0 =13W/m2 ) (1) Công suất làm mát Bố trí 2điều hòa điều hòa có công suất 24000BTU Vây tổng công suất điều hòa phòng : Pđh =2 × 1800 =3600W Ta bố trí quạt quạt có công suất 75W Pquạt=8×75=600W Ngoài có ổ cắm dự phóng có công suất : Pdp =500W Vậy tổng công suất phòng : P = kđt×(Pcs + Pđh +Pquạt+ Pdp)=0.8×(1040+3600+600+500) = 4592W Công suất tầng : Ptầng =kđt ×8×4592=0.7×8×5040=25715W Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl =P0×S=11×200=2200W Tổng công suất nhà A5 : ∑PA12=kđt×(25715×3 + 2200×4 + 17100) = 82436W=82,436kW Tổng công suất tầng : P1 tầng = kđt×8×P =8×0,7×4592= 25715W Công suất chiếu sáng hành lang cầu thang : Phl =P0×S=11×166=1826W Tổng công suất nhà A5 : ∑PA12=kđt ×(37022+ 25715×3 + 1826 ×4) = 97176,8W = 97,177kW +) Nhà xe : Công suất chiếu sáng Pcs =P0×S=11×800=8800W Ngoài ổ cắm dự phòng 500W Tổng công suất nhà xe : ∑Pxe1 =kđt ×(8349+500×2)=8820W=8,82kW ( kđt=0.9) +) Nhà xe : Công suất chiếu sáng Pcs =P0×S=11×600=6600W Ngoài ổ cắm dự phòng 500W Tổng công suất nhà xe : ∑Pxe1 =kđt ×(6600+500×2)=6840W=6,84kW +) Phòng thường trực công suất chiếu sáng Pcs=P0×S=11×45=495W Công suất làm mát Ta sử dụng điều hòa với công suất điều hòa 18000BTU/h=1500W Pđh=1×1500=1500W Ta sử dụng quạt trần có công suất 75W/quạt Pquạt =1×75=75W Ngoài sử dụng ổ cắm dự phòng 500W Tổng công suất phòng trực ∑Ptrực =kđt ×(495+1500+75+500)=2056W=2,056kW ( kđt=0,8 ) +) Trạm bơm Công suất chiếu sáng Pcs=P0×S=11×60=660W=0,66kW Công suất máy bơm Pbơm=15×2=30kW Tổng công suất trạm bơm : ∑Ptrạm=kđt× (0.66+30)=30,66kW ( kđt=0,9 ) +) Chiếu sáng công cộng Gồm 20 bóng đèn 100W Pcscc= 100×20=2000W=2kW TỔNG CỔNG SUẤT TOÀN TRƯỜNG LÀ : ∑P toàn trường =kđt × ( ∑PA1+∑PA2+∑PA3+∑PA4+∑PA5+∑Pxe1+∑Pxe2+∑Ptrực+∑Ptrạm+ ∑Pcscc ) =581,6 kW kVA Q tt toàn trường = 931kVAr Bảng số liệu phụ tải tính toán STT Tên Phụ Tải Tính Toán Nhà A1 Nhà A2 Nhà A3 Nhà A4 Nhà A5 Nhà xe Nhà xe Phòng thường trực Hệ Số Công Suất P (kW, kVA) 176,088 kW 95,2064 kW 82,436kW 95,2064kW 82,436kW 8,82kW 6,84 kW 2,056 kW 10 11 12 Trạm bơn Chiếu sáng công cộng Tổng hợp phụ tải tính toán Trạm biến áp 30,66 kVA kW 581,6 kW 630 kVA 1.4 Nhận xét Saukhitínhtoánxong phụ tảicủatoàntrường chương nhóm em hiểusâuhơn phụ tải cố nắmvữnghơncáccôngthức, kiếnthứcđã đượchọctrên lớp CHƯƠNG 2: VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN TỐI ƯU 2.1 Đặt vấn đề - Phương án cấp điện bao gồm vấn đề sau: + Cấp điện áp + Nguồn điện + Sơ đồ nối dây + Phương thức vận hành - Đó vấn đề quan trọng.Bởi xác định đắn hợp lý vấn đề ảnh hưởng trực tiếp tới vận hành,khai thác phát huy hiệu hệ thống cung cấp điện.Sai lầm phạm phải xác định phương án cung cấp điện gây hậu xấu lâu dài sau,nhiều phải trả giá đắt để sửa chữa sai lầm - Yêu cầu việc chọn phương án cấp điện tối ưu Đảm bảo chất lượng điện,tức đảm bảo tần số điện áp nằm phạm vi cho phép Đảm bảo độ tin cậy,tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu phụ tải Thuận tiện vận hành lắp ráp sửa chữa Có tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý - Có thể sơ so sánh hai phương án cấp điện cho trường học: + Phương án một: tram biến áp loại 800KA ABB chế tạo + Phương án hai: trạm biến áp 600kVA, 400kVA ABB chế tạo 3.5 Dây dẫn (từ đường dây 22kV đến tủ trung áp từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối nhà) 3.5.1 Chọn dây dẫn Có nhiều cách để chọn dây dẫn cáp, tùy theo cấp điện áp mạng, phạm vi sử dụng cáp dây dẫn mà lựa theo phương pháp phù hợp Các phương pháp chọn dây dẫn kiểu chung nằm bảo đảm tiêu kinh tế kỹ thuật Tiến diện cáp dây dẫn chọn theo điều kiện kỹ thuật bao gồm: Điều kiện phát nóng cho phép Điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện đảm bảo độ bền Tiết diện cáp dây dẫn chọn theo điều kiện kinh tế bao gồm: Mật độ dòng điện kinh tế Jkt Mật độ dòng điện không đổi Jkđ Tổn thất kim loại màu nhỏ Tuy nhiên thực tế chọn tiết diện dây dẫn cáp mạng cao áp người ta thường chý đến tiêu kinh tế ( chọn theo tiêu kinh tế kiểm tra theo tiêu kỹ thuật ) mạng cao áp chi phí đầu tư vận hành cao Ngược lại, mạng hạ áp người ta thường chọn theo kỹ thuật mạng bổ trợ để giữ điện áp mức quy định 3.5.2 Chọn dây dẫn cao áp Dây dẫn 22kV cung cấp phía cao áp máy biến áp xí nghiệp dây dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế Jkt Fkt = Với: Imax = Ithực tế caoáp = ICA = 24 A Ở phần ta tính Tmax(năm) = 5949 (giờ) nên ta chọn cáp cách điện giấy, có lõi đồng: Jkt = 2,0 (tra bảng 2.1.1) Nên: Fkt = = 12 mm2 Vậy: Chọn cáp đồng lõi tiết diện 25mm2 đặt đất, cách điện XLPE hãng ABB chết tạo có thông số kỹ thuật sau (tra bảng phần phụ lục dây dẫn) STT Thông Số Định Mức Tiết diện cáp, (mm2) Điện áp định mức, (kV) Dòng điện cho phép, (A) Nhiệt độ đất Bảng phần phụ lục dây dẫn Các Thông Số 25 (mm2) 22 (kV) 285 (A) 650C 3.5.3 Chọn dây dẫn hạ áp Chọn dây cáp hạ áp theo điều kiện phát nóng sau: K4.K5.K6.K7.Icp ≥ I1v 2max K4.K5.K6.K7.Icp ≥ 2310 (A) Với: K4 thể ảnh hưởng cách lắp đặt Cách Lắp Đặt Đặt ống đất nung, ống ngầm rãnh đúc Trường hợp khác K4 0,84 K5 thể ảnh hưởng số dây đặt kề Đơn vị dây kề K5 Số mạch cáp nhiều lõi 12 16 20 Chôn ngầm 0,8 0,7 0,65 0,6 0,57 0,54 0,52 0,5 0,45 0,41 0,38 K6 thể ảnh hưởng đất chôn cáp Tính chất đất Rất ướt (bảo hòa) Ướt Âm Khô Rất khô K6 1,21 1,13 1,05 0,86 K7 thể ảnh hưởng nhiệt độ đất Nhiệt độ đất, 0C 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 PVC 1,10 1,05 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63 0,55 0,45 Cách điện XLPE, EPR (cao su ethylen-propylene) 1,07 1,04 1,00 0,96 0,93 0,89 0,85 0,80 0,76 0,71 0,56 Chọn dây pha 22kV đặt với dây khác Đất khô, nhiệt độ đất 250C, dây bọc XLPE, chọn hệ số K4, K5, K6,K7 sau: * K4 = * K5 = 0,6 * K6 dây * K7 = 0,96 => Icp = (A) Dưạ vào điều kiện dòng cho phép chọn dây cáp điện lực CADIVI chế tạo có thông số kỹ thuật sau: STT Các Thông Số Định Mức Chỉ Số Điện áp định mức, V 660 (kV) Dòng điện định mức, A 660 (A) Trọng lượng gần đúng, Kg / Km 4041 (Kg / Km) Đường kính dây dẫ, mm 26,10 (mm) Đường kính tổng 30,60 (mm) Vì dây dòng điện cho phép lớn 660 (A) nên pha cần có sợi: Dòng điện pha: 660 × = 4620 (A) CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 4.1 tổng quan trạm biến áp - Những năm gần đây, thực sách đổi mới, ngành công nghiệp thiết bị điện vật liệu điện có bước phát triển đáng kể, với mục đích không ngừng phát triển, đẩy mạnh công nghiệp thiết bị điện vật liệu điện để phục vụ cho công phát triển điện thời kỳ công nghiệp hóa đại hóa đất nước.Trạm biến áp vấn đề hệ thống cung cấp điện Trạm biến áp dùng để biến đổi điện từ cấp điện sang cấp điện khác để đến người sử dụng.Khi thiết kế trạm biến áp, ta quan tâm đến công suất máy biến áp chọn cho phù hợp mà xem đến phụ tải Vì việc lựa chọn máy biến áp gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện cho phù hợp để không ảnh hưởng đến tiêu kinh tế kỹ thuật Công suất tham số khác máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải cấp điện mạng Vì để lựa chọn trạm biến áp tốt phải xét đến nhiều mặt phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật phương án đưa Trong thiết kế vận hành mạng điện thường giặp trạm phân phối điện trạm biến áp - Trạm phân điện bao gồm; thiết bị điện cầu dao, máy cắt, góp dùng để nhận phân phối điện cho phụ tải thiết bị biến đổi điện Trạm biến áp có thiết bị mà có máy biến áp dùng để biến đổi điện áp từ cao xuống thấp ngược lại Do người ta phân loại trạm biến áp theo nhiệm vụ sau đây: + Trạm biến áp tăng áp trạm biến áp thường đặt nhà máy điện hay nơi thích hợp với nhiện vụ biến đổi điện áp đầu cực máy phát lên cấp điện áp cao thích hợ với hệ thống điện truyền tải xa + Trạm biến áp trug gian trạm biến áp liên lạc hai hay nhiều cấp điện áp thích hợp, phù hợp với nh cầu sử dụng điện +Trạm biến áp khu vực trạm nhận điện từ hệ thống để biến đổi xuống cấp điện áp thích hợp, phù hợp với nhu cầu sử dụng điện 4.2 chọn phuong án thiết kế xây dựng trạm biến áp 4.2.1 giới thiệu phương án thiết kế - Khi thiết kế xây dựng trạm biến áp người ta cần tính toán đến nhiều phương án để thiết kế thiết kế trạm biến áp người ta phải đưa nhiều phương án khả thi sở phân tích ưu khuyết điểm phương án so sánh điều kiện kỹ thuật-kinh tế chọn phương án tối ưu - Khi thiết kế xây dựng trạm biến áp phải thỏa mãn yêu cầu như: + Sơ đồ kết cấu đơn giản đến mức + Dễ thao tác vận hành + Đảm bảo cung cấp điện liên tục tin cậy với chất lượng cao + Giá thành hợp lí có hiệu kinh tế cao + An toàn liên tục cấp điện 4.2.2 phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp Phương án 1: Chỉ lắp đặt máy biến áp Phương án 2: Lắp đặt hai máy biến áp vận hành song song Phương án 3: Lắp đặt ba máy biến áp vận hành song song 4.2.3 phân tích ưu khuyết điểm phương án Phương án 1: Ưu điểm: - Việc thiết kế lắp đặt đơn giản - Chi phí xây dựng ít, diện tích mặt nhỏ - Thích hợp cung cấp điện cho vùng phụ tải không quan trọng có nguồn dự trữ từ trạm khác đến cho phụ tải giặp cố Khuyết điểm: - Độ tin cậy cung cấp điện không cao Phương án 2: Ưu điểm: - Hai máy biến áp vận hành song song - Giải vấn đề máy biến áp giặp cố - Đảm bảo cung cấp điện liên tục - Thích hợp cho việc cung cấp điện cho phụ tải quan Khuyết điểm: - Máy biến áp thường làm việc yếu tải - Chi phí xây dựng ban đầu tương đối cao Phương án 3: Ưu điểm: - Vận hành rõ ràng, linh hoạt - Giải vấn đề máy biến áp giặp cố - Đảm bảo cung cấp điện liên tục trường hợp - Thích hợp cho việc cung cấp điện cho phụ tải quan trọng Khuyết điểm: - Máy biến áp thường làm việc yếu tải - Chi phí xây dựng ban đầu tương đối cao - Chiếm nhiều diện tích mặt 4.2.4 lựa chọn phương án Từ kết phân tích ta thấy lựa chọn phương án hợp lí đảm bảo bảo mặt kinh tế yêu cầu cung cấp điện không cao phụ tải loại hai trường học 4.3 tính toán nối đất cho trạm biến áp Nối đất cho trạm biến áp có hai loại : nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo 4.3.1 Nối đất tự nhiên - Nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác đặt đất, kết cấu công trình nhà cửa có nối đất, vỏ bọc kim loại cáp đặt đất làm trang bị nối đất - Khi trang bị nối đất cần phải trang bị vật tự nhiên có sẵn Điện trở nối đất xác định cách đo thực tế chỗ hay dựa theo tài liệu tính gần 4.3.2 Nối đất nhân tạo - Nối đất nhân tạo thường thực cọc thép, thép hình chữ nhật hay hình thép góc dài từ 2÷3m đóng sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5÷0,8m - Để chống ăn mòn kim loại, ống thép thép dẹp hay thép góc có chiều dày không nên bé 4mm - Trong hai trường hợp trên, điện trở nối đất không vượt 10Ω Nên chúng em chọn cách nối đất nhân tạo 4.3.3 tính toán nối đất nhân tạo Điện trở đất nhân tạo Rc Trong : d max (lg lg ) với : Điện trở suất đất đo được, (được tra theo bảng 3.1 ) Kmax : Hệ số tăng cao, phụ thuộc vào điều kiện khí hậu nơi xây dựng trạm nối đất ( tra bảng 3.2 ) d d : Đường kính cọc , tính từ mặt đất đến điểm cọc d = 0,95.b : Với b – bề rộng cạnh thép góc t : Độ chôn sâu cọc, tính từ mặt đất đến cọc l : Chiều dài cọc Loại đất Đất sét, đất sét lẫn sỏi ( độ dày lớp đất sét từ 1÷3m ) Đất vườn, đất ruộng Đất bùn Cát Đất lẫn cát d 1.104 0,4.104 0,2.104 (7÷10).104 (3÷5).104 Bảng 3.1 cho ta trị số gần điện trở suất đất d tính Loại Cọc Nối Đất Đất Đất ướt Đất khô ướt trung bình Các dẹp nằm ngang (điện cực ngang) 6,5 5,0 4,5 đặt độ sâu cách mặt đất 0,3m ÷ 0,5m Thanh dẹp chôn nằm ngang đặt độ sâu 3,0 2,0 1,6 0,5m ÷ 0,8m Cọc đóng thẳng đứng đóng độ sâu cách 2,0 1,5 1,4 mặt đất ≥ 0,8m Bảng 3.2 cho ta hệ số K hiệu chỉnh tăng cao điện trở suất đất Chọn : Thép góc L60×60×6 dài 3m để làm cọc thẳng đứng thiết bị nối đất Đất có độ ẩm trung bình : k = 1,5 Đất vườn, đất ruộng : d = 0,4.104 Độ chôn sâu của : 0,8m Từ loại cọc chọn ta có : l = 3m t = độ chôn sâu t = 0,8 + = 2,3(m) b = 6cm = 0,06(m) = d = 0,95 0,06 = 0,057(m) Điện trở nối đất cọc : Rc (lg lg ) Rc = 15,98 (Ω) Với kích thước trạm : Chiều dài : l1= 9(m) Chiều rộng : l2= 6(m) Chọn sơ số cọc n=10 cọc, đặt cách 3m (a=3), l=3m Tỉ số =1 Số cột chôn thẳng Tỉ số a/l (a-khoảng cách đứng dài cọc) Ƞđ Ƞng Ƞđ Ƞng Khi 0,69 0,45 0,78 0,55 đặt 0,62 0,40 0,73 0,80 cọc 0,58 0,36 0,71 0,43 theo 10 0,55 0,34 0,69 0,40 chu 20 0,47 0,27 0,64 0,32 vi 30 0,43 0,24 0,60 0,30 vòng 50 0,40 0,21 0,56 0,28 70 0,38 0,20 0,54 0,26 100 0,35 0,19 0,52 0,24 Khi 0,78 0,80 0,86 0,92 đặt 0,74 0,77 0,83 0,87 0,70 0,74 0,81 0,86 cọc 0,63 0,72 0,77 0,83 thành 10 0,59 0,62 0,75 0,75 dãy 15 0,54 0,50 0,70 0,64 20 0,49 0,42 0,68 0,56 30 0,43 0,31 0,65 0,46 cọc, l-chiều Ƞđ 0,85 0,80 0,78 0,76 0,71 0,68 0,66 0,64 0,62 0,91 0,88 0,87 0,83 0,81 0,78 0,77 0,75 Ƞng 0,70 0,64 0,60 0,56 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,95 0,92 0,90 0,88 0,82 0,74 0,68 0,580 Bảng 3.3: Bảng hệ số sử dụng điện cực thẳng Ƞđ điện cực ngang Ƞng Với hệ số tra bảng 3.3 chọn Ƞđ = 0,55; Ƞng = 0,34 Mạch vòng nối đất chôn chân bên tường trạm có chu vi (9 + 6).2=30m - Các diện cực thẳng nối với thép dẹp 40 × 4( mm 2) chôn sâu 0,8 m tạo thành mạnh vòng nối đất trạm biến áp Điện trở khuếch tán ngang chưa xét đến ảnh hưởng che: Rt = Với: d kmax lg l chiều dai chu vi mạch vòng, l=30m b bề rộng nối đất; b=4mm=0,04m t độ sâu chôn thanh;t=0,8m điện trở suất đất K=f(l1/l2) = 9/6 =1,5 nên suy ta có K = 5,81 Điện trở tản ngang có chu vi vòng l=30m đ Rt = lg Rt = 3,8(Ω) Điện trở nối đất trang thiết bị: Rnd = Rnd = = 2,3(Ω) < (10Ω) Do số cột chọn 10 cọc phù hợp 4.4 sơ đồ nguyên lý mặt bằng, mặt cắt trạm biến áp 4.5 nhận xét Sau làm xong chương nhóm em nhận thấy để xây dựng trạm biến áp cho trường học điều quan trọng cần tính toán tới trước xây dựng trạm biến áp công suất máy biến áp trạm biến áp chủ yếu vốn đầu tư Và điều đặc biệt cần phải tính toán nối đất cho trạm biến áp theo quy định Chương 5: dự toán công trình 5.1 Liệt kê thiết bị - Máy biến 630kVA - Đầu cáp EUI-S-24/3 - 3DS – 24kV – 630A - Gía cắt đỡ DS - Sứ đỡ - Đà sắt đỡ - CT – 24kV – Cỡ thích hợp - VT - Đà sắt đỡ CT, VT trung - 3DS – 24,9 kV- 100A- Bợ chì - Chì ống trung - cỡ thích hợp - Gía cắt đỡ DS+ bợ chì - Ông PVC ø 114 luồn cáp hạ - Co ống PVC ø 114 - Colier kẹp cáp - Cáp xuất hạ - Sắt 80mm gắn cần thao tác DS - Cáp mulier - Dây đồng bọc 24kV - Thanh đồng bảng 25×3 - Tủ điện hạ - Điện kế - CB đóng cắt hạ - Dao cách ly - Cầu dao - Aptomat - Van chống sét - Ampe kế - Vôn kế - Thanh nồi tiếp điểm - Dây dẫn 22kV - Tủ điện - Bóng đèn - Ô cắm - Điều Hòa - Máy bơm nước - Quạt trần - Cột đèn chiếu sáng quanh sân trường - Máy phát điện dự phòng 5.2 Dự toán thiết bị STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Tên Thiết Bị Máy biến 630kVA Đầu cáp EUI-S-24/3 3DS – 24kV – 630A Gía cắt đỡ DS Sứ đỡ Đà sắt đỡ CT – 24kV – Cỡ thích hợp VT Đà sắt đỡ CT, VT 3DS – 24,9 kV- 100A- Bợ chì Chì ống trung Gía cắt đỡ DS+ bợ chì Ông PVC ø 114 luồn cáp hạ Co ống PVC ø 114 Colier kẹp cáp Cáp xuất hạ Sắt 80mm gắn cần thao tác DS Cáp mulier Dây đồng bọc 24kV Thanh đồng bảng 25×3 Tủ điện Điện kế Aptomat 3pha Dao cách ly Cầu dao Van chống sét Aptomat 2pha Ampe kế Vôn kế Thanh nồi tiếp điểm Máy phát điện dự phòng Dây dẫn 22kV Tủ điện Bóng đèn Ô cắm Điều Hòa Máy bơm nước Quạt trần Cột đèn chiếu sáng quanh sân trường Số Lượng 2 18 3 6 20 10 1 10 10 200 20 20 50 50 2000 1000 500 500 200 Bảng 5.1 Bảng dự toán thiết bị Đơn vị Cái Bộ Bộ Cái Sứ Đà Cái Cái Đà Bộ Cái Cái M Cái Cái Mét Cái Mét Mét Mét Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái Bộ Cái Mét Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái 5.3 Dự toán nhân công STT Tên Thiết Bị 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Máy biến 630kVA Đầu cáp EUI-S-24/3 3DS – 24kV – 630A Gía cắt đỡ DS Sứ đỡ Đà sắt đỡ CT – 24kV – Cỡ thích hợp VT Đà sắt đỡ CT, VT 3DS – 24,9 kV- 100ABợ chì Chì ống trung Gía cắt đỡ DS+ bợ chì Ông PVC ø 114 luồn cáp hạ Co ống PVC ø 114 Colier kẹp cáp Cáp xuất hạ Sắt 80mm gắn cần thao tác DS Cáp mulier Dây đồng bọc 24kV Thanh đồng bảng 25×3 Tủ điện Điện kế Aptomat 3pha Dao cách ly Cầu dao Van chống sét Aptomat 2pha Ampe kế Vôn kế Đơn gía 103 Thành Tiền Số Lượng 2 18 Đơn vị Cái Bộ Bộ Cái Sứ Đà Cái 3000000 50 100 100 100 30 50 300000000 100000 200000 400000 1800000 150000 150000 Cái Đà Bộ 50 50 100 150000 200000 200000 6 20 Cái Cái M 200 100 50 1200000 600000 1000000 10 Cái Cái Mét Cái 50 100 100 100 500000 400000 100000 200000 1 10 10 200 20 20 Mét Mét Mét Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái 200 300 100 100 300 100 300 200 300 50 100 100 200000 300000 100000 100000 300000 1000000 300000 2000000 600000 10000000 2000000 2000000 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Thanh nồi tiếp điểm Máy phát điện dự phòng Dây dẫn 22kV Tủ điện Bóng đèn Ô cắm Điều Hòa Máy bơm nước Quạt trần Cột đèn chiếu sáng quanh sân trường 50 50 2000 1000 500 500 200 Bộ Cái Mét Cái Cái Cái Cái Cái Cái Cái 300 10000000 300 100 50 50 500000 500000 200 100 15000000 100000000 300000 5000000 10000000 50000000 250000000 100000000 100000000 20000000 5.4 Tổng hợp dự toán - Tổng số thiết bị là: 39 thiết bị - Tổng số lượng thiết bị cần mua là: 4661 thiết bị - Tổng số tiền mua thiết bị là:976000000 Phần 3: Kết Luận Các kết đạt - Qua việc làm đồ án môn thiết kế cung cấp điện cho trường học nhóm em nhận việc tính toán thiết kế cung cấp điện cần phải đầu tư kỹ lưỡng, phải đảm bảo tiêu chí an toàn cho người vận hành, công nhân thiết bị trường học hay công trình khác phải kết hợp đảm bảo tối ưu kỹ thuật lẫn kinh tế - Hiện thị trường có nhiều chủng loại thiết bị điện lựa chọn thiết bị điện cung cấp cho trường học cần phải xem xét kỹ lưỡng để lựa chọn chủng loại thiết bị thích hợp vừa đảm bảo tính kỹ thuật vừa tránh lãng phí Cũng cần phải tránh mua thiết bị không dõ nguồn gốc, ưu tiên nhà sản xuất lâu năm có uy tín trách tiền tật mang - Nâng cao tinh thần học nhóm lên cao - Tích lũy thêm nhiều kiến thức thực tế bổ ích - Thông qua đề tài, nhóm em trình tự bước thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường học Các hạn chế thực - Vì thời gian kiến thức hạn chế, nên trình làm đồ án nhóm em không tránh khỏi lỗi sai xót, số phần chưa làm dõ điều đặc biệt Vì thời gian kiến thức hạn chế, nên qua trình làm đồ án nhóm em nhóm em chưa tìm hiểu thực tế nên chúng em không tránh lỗi Nên nhóm em cố gắng thực tế tìm thêm tài liệu để làm tốt hơn, qua nhóm em kính mong thầy cô cho nhóm em ý kiến, đánh giá để nhóm em rút kinh nghiện thiết kế hệ thống cung cấp điện tốt Tài liệu tham khảo - Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ tác giả Ngô Hồng Quang - Sách Cung Cấp Điện tác giả Nguyễn xuân phúc, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê - Sách Hệ Thống Cung Cấp Điện Của Xí Nghiệp Công Nghiệp Và Nhà Cao Tầng tác giả Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch - Sách Bài Tập Cung Cấp Điện tác giả Trần Quang Khánh - Sách Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Thiết Kế Cung Cấp Điện tác giả Phạm Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phạm Thị Thu Vân